[实用新型]一种耐火膨胀型无卤高阻燃环保电缆

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种耐火膨胀型无卤高阻燃环保电缆，所述的电缆可广泛应用于高层建筑、商用住宅、商场、医院、电站、地铁、宾馆等场所，属于电缆技术领域。

背景技术

随着社会的进步和科技的发展以及人类对生态环境的要求，各国都致力于开发环保电缆。近年来，欧盟已陆续实施《WEEE指令》、《ROHS指令》和《EUP指令》等绿色指令，特别是在2009年12月哥本哈根会议之后，低碳经济，绿色环保概念深入人心，环保型电缆必将是电线电缆发展的趋势。

然而，当前广泛使用的阻燃电缆主要是含卤阻燃体系的聚氯乙烯绝缘及护套电缆，或是添加金属氢氧化物阻燃体系的低烟无卤阻燃聚烯烃电缆，它们虽然在一定程度上满足了人们对电缆的阻燃要求，但含卤阻燃体系的电缆着火燃烧时会产生二次危害，从而加大了火灾带来的损失。低烟无卤阻燃聚烯烃电缆虽然可以克服含卤阻燃电缆遇火燃烧时产生的浓烟，释放有毒腐蚀性气体等缺点，同时还可解决普通阻燃电缆易老化、低温脆性差等问题，但这类电缆却存在力学性能、电性能、加工性能不够理想等问题。

常见的耐火电缆有云母带绕包聚氯乙烯绝缘或交联聚乙烯绝缘耐火电缆，矿物氧化镁绝缘铜护套耐火电缆。前者是目前国内较为普遍的耐火电缆，其结构和普通电缆基本一样，不同之处在于导体和绝缘之间设置了由云母带绕包形成的耐火层，该耐火层具有一定的耐火特性，但一旦电缆遇火燃烧，构成电缆的高分子材料极易燃烧，而保持线路的完整性依靠的是云母带，因而云母带的选材和加工工艺非常关键。目前国内这种结构的耐火电缆稳定性很差，不同厂家的耐火电缆质量参差不齐。后者是一种性能十分优异的安全型电缆，由铜导体，无机氧化镁绝缘和铜护套三者组合加工而成，由于矿物绝缘电缆独特的结构和使用材料的无机绝缘特性，使得矿物绝缘电缆具有耐火、防爆、防水耐腐蚀，机械强度高，载流量大等特性，但电缆成本较为昂贵，制造工艺复杂，生产长度短，且终端附件多接头点薄弱，安装施工较麻烦，因而不适宜广泛推广使用。

在对阻燃、耐火、无卤阻燃电缆产品的环境安全性和使用安全性要求日益严格的前提下，新型无卤阻燃电缆已成为国内、外线缆行业的重点研发方向之一。20世纪九十年代末，国内外各大聚合物材料厂商及相关研究机构开始了对低烟无卤阻燃聚烯烃电缆材料的研究，大力开发无卤阻燃电缆技术，并提出了多种阻燃体系的低烟无卤阻燃聚烯烃电缆材料，以金属氢氧化物〔如氢氧化镁Mg(OH)₂、氢氧化铝Al(OH)₃等〕阻燃体系为主的低烟无卤阻燃聚烯烃电缆迅速得到了大范围的推广应用，但至今国内对低烟无卤阻燃聚烯烃电缆的理解仍局限于通过金属氢氧化物在高温条件下发生水分气化降低材料表面温度，从而达到无卤阻燃的要求，但金属氢氧化物阻燃体系的无卤阻燃电缆，易吸收空气中的水分，而且与基体树脂的相容性差，欲获得高阻燃性能需添加大量阻燃填充剂，高填充量必然导致聚合物的强度和伸长率大幅降低，因而对材料的机械力学、电性能及加工性能影响很大。

针对阻燃、耐火、低烟无卤阻燃聚烯烃电缆的现状及存在的问题，本申请拟从环境安全性和使用安全性角度出发，在结构设计中，充分考虑电缆的阻燃耐火性能和绿色环保性能，摒弃传统耐火电缆结构及挤包隔氧层结构，并通过对绝缘层及外护层材料的合理选用，从而开发了一种硅橡胶绝缘膨胀型低烟无卤阻燃聚烯烃耐火环保电缆。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种耐火膨胀型无卤高阻燃环保电缆，所提供的环保电缆是一种硅橡胶绝缘膨胀型低烟无卤阻燃聚烯烃耐火外护套环保电缆。这种耐火膨胀型低烟无卤高阻燃聚烯烃环保电缆导体外无需绕包云母带，绝缘层采用硅橡胶材料，缆芯外绕包无卤高阻燃包带形成新型隔氧层，隔热层采用铝塑复合带绕包，外护层采用膨胀型低烟无卤阻燃聚烯烃耐火护套料。由于硅橡胶绝缘层在火焰温度下仍保持优良的电绝缘性能，并能在导体表面形成以二氧化硅为主体的硬壳无机绝缘体，绝缘性能的稳定确保了电缆在火焰温度下能够长时间正常工作。缆芯绕包无卤高阻燃包带形成新型隔氧层，起到隔氧、阻燃作用；铝塑复合带绕包形成隔热层，起到隔热、反射热量作用。外护层采用膨胀型低烟无卤阻燃聚烯烃耐火护套新材料，该材料在高温条件下，通过不同组份(炭源、酸源、气源)之间的化学作用，在材料表面膨胀形成致密炭层，膨胀层具有隔热、隔氧作用，一方面减少辐射到外护层上的热量，降低表面温度，阻止外护层进一步降解及燃烧，另一方面减少热降解产生的可燃物与氧气的扩散，抑制火焰进一步蔓延。耐火膨胀型无卤高阻燃环保电缆在发生火灾时，不但能够阻隔火源进一步燃烧，延长电缆的耐火工作时间，而且发烟量低，不会产生有毒有害气体，有效消除了二次危害，提高了使用安全性和环境安全性。